पादप जगत — शैवाल से आवृतबीजी, तथा स्थल की विजय

पाँच पादप समूह यादृच्छिक सूची नहीं हैं; वे एक ही समस्या के पाँच क्रमिक उत्तर हैं — जल से दूर कैसे रहा जाए। शैवाल ने उसे कभी हल नहीं किया और जलीय रह गए। ब्रायोफाइट ने शरीर हल किया परंतु शुक्राणु नहीं, अतः निषेचन हेतु उन्हें अब भी जल की परत चाहिए। टेरिडोफाइट ने संवहन ऊतक का आविष्कार किया और सीधे खड़े हुए, परंतु तैरने वाला शुक्राणु बनाए रखा। अनावृतबीजी ने तैरते शुक्राणु के स्थान पर परागकण तथा बीजाणु के स्थान पर बीज रखा, और जल पर अंतिम निर्भरता काट दी। आवृतबीजी ने पुष्प, फल व द्विनिषेचन जोड़ा। अध्याय को उसी अनुक्रम रूप में पढ़ें और दो परीक्षा-योग्य पैटर्न निःशुल्क निकल आते हैं: प्रत्येक अवस्था पर कौन-सी पीढ़ी प्रभावी है, तथा प्रत्येक समूह को अब भी जल से क्या बाँधता है।

शैवाल — वर्णक व संचय द्वारा तीन वर्ग

क्लोरोफाइसी, फीयोफाइसी व रोडोफाइसी की तुलना
लक्षणहरित शैवालभूरे शैवाललाल शैवाल
वर्णकक्लोरोफिल a व bक्लोरोफिल a व c + फ्यूकोजैंथिनक्लोरोफिल a व d + r-फाइकोएरिथ्रिन
संचित भोजनस्टार्चलैमिनेरिन अथवा मैनिटॉलफ्लोरिडियन स्टार्च
कोशिका भित्तिसेल्युलोससेल्युलोस + एल्जिनसेल्युलोस + पेक्टिन + फाइकोकोलॉइड
कशाभ2–8, समान, शिखरस्थ2, असमान, पार्श्वीयअनुपस्थित
उदाहरणक्लैमाइडोमोनास, वॉल्वॉक्स, यूलोथ्रिक्स, स्पाइरोगाइरा, कारालैमिनेरिया, सारगासम, फ्यूकस, डिक्टियोटा, एक्टोकार्पसपॉलीसाइफ़ोनिया, पॉरफाइरा, ग्रैसिलेरिया, जेलिडियम
🧠 तीन युग्मक शब्द, और उन्हें अलग कैसे रखें
शैवालों में लैंगिक जनन का वर्णन संगलित होते युग्मकों के आपेक्षिक आकार व चलनशीलता से किया जाता है, और तीनों पद निरंतर पूछे जाते हैं। समयुग्मकी: दोनों युग्मक आकार में समान, जैसे यूलोथ्रिक्स व स्पाइरोगाइरा में। असमयुग्मकी: आकार में असमान, दोनों फिर भी चल, जैसे यूडोराइना में। अंडयुग्मकी: बड़ा अचल अंड व छोटा चल शुक्राणु — वॉल्वॉक्स, फ्यूकस, तथा सभी उच्च पादप। इस प्रगति को प्रवृत्ति रूप में पढ़ें: जैसे-जैसे आप पादप जगत में ऊपर बढ़ते हैं, युग्मक संगलन उत्तरोत्तर अंडयुग्मकी होता जाता है, और बीजीय पादपों तक पहुँचने पर कहीं कोई चल मादा युग्मक नहीं बचता। दो सहवर्ती तथ्य प्रकरण पूरा करते हैं। शैवालों में कायिक जनन खंडन द्वारा होता है, और अलैंगिक जनन चलबीजाणुओं द्वारा, जो कशाभयुक्त होते हैं — शब्द अपनी परिभाषा स्वयं रखता है।
ℹ️ आर्थिक उत्पाद, और प्रत्येक किस शैवाल से आता है
ये शुद्ध जोड़ा-मिलान अंक हैं। अगार जेलिडियम व ग्रैसिलेरिया (दोनों लाल शैवाल) से आता है और सूक्ष्मजीव उगाने तथा आइसक्रीम व जेली बनाने में प्रयुक्त होता है। एल्जिन भूरे शैवालों से और कैरागीनन लाल शैवालों से आता है, दोनों वाणिज्यिक जलकोलॉइड रूप में। *क्लोरेला* प्रोटीन-समृद्ध एककोशिकीय हरित शैवाल है, जो खाद्य पूरक रूप में तथा अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा प्रयुक्त होता है। लैमिनेरिया व सारगासम जैसे भूरे शैवाल चारे तथा आयोडीन स्रोत रूप में एकत्रित किए जाते हैं। लगभग सत्तर समुद्री जातियाँ खाद्य हैं — उनमें पॉरफाइरा, लैमिनेरिया व सारगासम। प्रश्नों में आवर्ती पैटर्न पर ध्यान दें: अगार लाल है, एल्जिन भूरा, और उन दोनों को मिला देना पूरी सूची की एकमात्र वास्तविक कठिनाई है।

ब्रायोफाइट व टेरिडोफाइट — स्थल की ओर आधा मार्ग

वे दो समूह जिन्हें जनन हेतु अब भी जल चाहिए
लक्षणब्रायोफाइटटेरिडोफाइट
उपनामपादप जगत के उभयचरप्रथम संवहनी स्थलीय पादप
प्रभावी पीढ़ीयुग्मकोद्भिद् (अगुणित); बीजाणुद्भिद् उस पर आश्रितबीजाणुद्भिद् (द्विगुणित); वही पादप शरीर जो आप देखते हैं
संवहन ऊतकअनुपस्थित — वास्तविक जड़, तना या पत्तियाँ नहींउपस्थित — जाइलम व फ्लोएम, वास्तविक जड़ व पत्तियाँ
निषेचनकशाभी शुक्राणु हेतु जल की परत चाहिएजल यहाँ भी चाहिए — शुक्राणु अब भी स्त्रीधानी तक तैरता है
युग्मकोद्भिद् रूपमुख्य सुकायी अथवा पर्णिल पादप; लिवरवर्ट जेमी बनाते हैंछोटा, स्वतंत्रजीवी प्रोथैलस
उदाहरणलिवरवर्ट: मार्केंशिया, रिक्सिया। मॉस: फ्यूनेरिया, स्फैग्नम, पॉलीट्राइकमसिलोटम, सिलैजिनेला, लाइकोपोडियम, इक्वीसिटम, ड्रायोप्टेरिस, एडिएंटम, सैल्विनिया
🎯 सिलैजिनेला व सैल्विनिया में विषमबीजाणुता अपने आकार से कहीं अधिक क्यों महत्वपूर्ण है
अधिकांश टेरिडोफाइट समबीजाणुक हैं — एक ही प्रकार का बीजाणु, जो अंकुरित होकर दोनों लिंग अंग वाला युग्मकोद्भिद् बनाता है। कुछ, विशेषतः सिलैजिनेला व सैल्विनिया, विषमबीजाणुक हैं: वे बड़ा गुरुबीजाणु व छोटा लघुबीजाणु बनाते हैं। वह अंतर गौण लगता है और वस्तुतः बीज का आरंभ है। चूँकि गुरुबीजाणु जनक पादप पर ही रुका रहता है, मादा युग्मकोद्भिद् मुक्त होने के स्थान पर उसके भीतर विकसित होता है, और अतः युवा भ्रूण जनक द्वारा संरक्षित व पोषित होकर जीवन आरंभ करता है। ठीक यही व्यवस्था बीज औपचारिक रूप देता है, इसीलिए पाठ्य-पुस्तक इसे बीज स्वभाव का पूर्ववर्ती कहती है और इसीलिए इन दो वंशों पर प्रत्येक प्रश्न वस्तुतः बीज-विकास का प्रश्न है। यह भी ध्यान दें कि टेरिडोफाइट में बीजाणु बीजाणुपर्णों पर स्थित बीजाणुधानियों में बनते हैं, जो सिलैजिनेला व इक्वीसिटम में संकुचित होकर शंकु बनाते हैं — एक और संरचना जो बीजीय पादप उत्तराधिकार में पाते हैं।

अनावृतबीजी, आवृतबीजी व पीढ़ी एकांतरण

दो बीजीय पादप समूह
लक्षणअनावृतबीजीआवृतबीजी
बीजांड व बीजनग्न — अंडाशय में बंद नहीं, अतः कोई फल नहींअंडाशय में बंद, जो पककर फल बनता है
जननिक संरचनानर व मादा शंकु (स्ट्रोबिलाई)पुष्प
जाइलमवाहिकाएँ अनुपस्थित (नीटम को छोड़कर)वाहिकाएँ उपस्थित
निषेचनएकल निषेचन; भ्रूणपोष अगुणित और निषेचन से पहले बनाद्विनिषेचन; भ्रूणपोष त्रिगुणित, त्रिसंलयन के बाद बना
उल्लेखनीय सदस्यसाइकस (सायनोबैक्टीरिया युक्त कोरैलॉइड मूल), पाइनस (कवकमूल), जिंकगो, सिकोया — सर्वाधिक ऊँचा वृक्षसबसे छोटा वुल्फिया; सर्वाधिक ऊँचों में यूकेलिप्टस; द्विबीजपत्री व एकबीजपत्री में विभाजित
🧠 पीढ़ी एकांतरण: तीन जीवन-चक्र पैटर्न, और आरेख से उनका नामकरण कैसे करें
प्रत्येक पादप अगुणित युग्मकोद्भिद् व द्विगुणित बीजाणुद्भिद् का एकांतरण करता है; भेद इसमें है कि कौन स्वतंत्रजीवी व प्रभावी है। अगुणितक: युग्मकोद्भिद् प्रभावी और पूरे जीवन-चक्र की एकमात्र द्विगुणित कोशिका युग्मनज है, जो तत्काल अर्धसूत्री विभाजन करता है — अधिकांश शैवाल, जैसे स्पाइरोगाइरा व वॉल्वॉक्स। द्विगुणितक: बीजाणुद्भिद् प्रभावी और युग्मकोद्भिद् कुछ कोशिकाओं तक सिमटा जो कभी स्वतंत्र नहीं रहतीं — अनावृतबीजी व आवृतबीजी। अगुणित-द्विगुणितक: दोनों पीढ़ियाँ बहुकोशिकीय, जिसमें ब्रायोफाइट (युग्मकोद्भिद् प्रभावी, बीजाणुद्भिद् जुड़ा व आश्रित) तथा टेरिडोफाइट (बीजाणुद्भिद् प्रभावी, युग्मकोद्भिद् छोटा मुक्त प्रोथैलस) आते हैं। परीक्षा प्रायः आरेख या वर्णन देकर नाम पूछती है, अतः यह परीक्षण प्रयोग करें: यदि युग्मनज तत्काल अर्धसूत्री विभाजन करे तो अगुणितक; यदि युग्मकोद्भिद् कभी अकेला न रहे तो द्विगुणितक; यदि दोनों अवस्थाएँ बहुकोशिकीय पादप हों तो अगुणित-द्विगुणितक।
⚠️ भ्रूणपोष प्रश्न: अनावृतबीजी में अगुणित, आवृतबीजी में त्रिगुणित
यह पूरे पादप जगत के सर्वाधिक विश्वसनीय एकल अंकों में से है, और यह समय के अंतर पर घूमता है। अनावृतबीजी में वह मादा युग्मकोद्भिद् ऊतक जो भ्रूण को पोषित करेगा निषेचन से पहले अगुणित गुरुबीजाणु से समसूत्री विभाजन द्वारा बनता है, अतः वह अगुणित (n) है। आवृतबीजी में भ्रूणपोष निषेचन के पश्चात् बनता है, जब दूसरा नर युग्मक दो ध्रुवीय केंद्रकों से संगलित होता है — त्रिसंलयन — जो त्रिगुणित (3n) ऊतक देता है। उसी घटना से दो अन्य विरोध निकलते हैं: केवल आवृतबीजी द्विनिषेचन दर्शाते हैं, और केवल आवृतबीजी बीज को फल में बंद करते हैं। जो अभ्यर्थी "भ्रूणपोष 3n है" को सार्वत्रिक नियम मानकर स्मरण रखते हैं वे इस प्रश्न का अनावृतबीजी रूप प्रत्येक बार खो देते हैं; सुरक्षित आदत यह पूछना है कि निषेचन से पहले या बाद?, संख्या स्मरण करना नहीं।

मुख्य बिंदु

  • शैवाल वर्ग: हरित = क्लो a+b, स्टार्च; भूरा = क्लो a+c, फ्यूकोजैंथिन, लैमिनेरिन; लाल = फाइकोएरिथ्रिन, फ्लोरिडियन स्टार्च।
  • अगार लाल शैवालों से (जेलिडियम, ग्रैसिलेरिया); एल्जिन भूरे शैवालों से। क्लोरेला प्रोटीन-समृद्ध हरित शैवाल है।
  • ब्रायोफाइट पादप जगत के उभयचर हैं: युग्मकोद्भिद् प्रभावी, संवहन ऊतक नहीं, निषेचन हेतु जल आवश्यक।
  • टेरिडोफाइट प्रथम संवहनी पादप हैं; बीजाणुद्भिद् प्रभावी, युग्मकोद्भिद् मुक्त प्रोथैलस, शुक्राणु अब भी तैरता है।
  • सिलैजिनेला व सैल्विनिया में विषमबीजाणुता बीज स्वभाव का पूर्ववर्ती है।
  • अनावृतबीजी भ्रूणपोष अगुणित व निषेचन-पूर्व है; आवृतबीजी भ्रूणपोष त्रिगुणित व त्रिसंलयन-पश्चात्।
  • अनावृतबीजी जाइलम में नीटम को छोड़कर वाहिकाएँ नहीं; साइकस में सायनोबैक्टीरिया युक्त कोरैलॉइड मूल, पाइनस में कवकमूल।
  • जीवन-चक्र: अगुणितक (अधिकांश शैवाल), द्विगुणितक (बीजीय पादप), अगुणित-द्विगुणितक (ब्रायोफाइट व टेरिडोफाइट)।

अभ्यास प्रश्न (8)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. ब्रायोफाइट को पादप जगत के उभयचर कहा जाता है क्योंकि वे:

    1. स्थल पर रहते हैं परंतु निषेचन हेतु जल चाहिए
    2. पूर्णतः जलमग्न अथवा पूर्णतः शुष्क रह सकते हैं
    3. उनमें जड़ें व क्लोम दोनों होते हैं
    4. जलीय व स्थलीय पीढ़ियों में एकांतरण करते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — स्थल पर रहते हैं परंतु निषेचन हेतु जल चाहिए

    शरीर स्थल पर आ गया है परंतु कशाभी शुक्राणु नहीं: उसे स्त्रीधानी तक पहुँचने हेतु अब भी जल की परत में तैरना पड़ता है। नाम जनन हेतु निर्भरता का है, दो आवासों में रहने का नहीं, इसीलिए दूसरा व चौथा विकल्प चूक जाते हैं।
  2. अनावृतबीजी बीज का भ्रूणपोष है:

    1. अगुणित, और निषेचन से पहले बना
    2. त्रिगुणित, और त्रिसंलयन के बाद बना
    3. द्विगुणित, और युग्मनज से बना
    4. पूर्णतः अनुपस्थित
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — अगुणित, और निषेचन से पहले बना

    अनावृतबीजी में पोषक ऊतक अगुणित गुरुबीजाणु से समसूत्री विभाजन द्वारा बना मादा युग्मकोद्भिद् है, अतः वह n है और शुक्राणु आने से पहले विद्यमान होता है। त्रिगुणित उत्तर आवृतबीजी स्थिति है, और "भ्रूणपोष = 3n" को सार्वत्रिक मानना इस प्रकरण की सर्वाधिक सामान्य त्रुटि है।
  3. अनावृतबीजियों के जाइलम में वाहिकाएँ अनुपस्थित होती हैं, उल्लेखनीय अपवाद है:

    1. नीटम
    2. साइकस
    3. पाइनस
    4. जिंकगो
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — नीटम

    नीटम मानक अपवाद है, इसीलिए वह अनावृतबीजी जाइलम का उल्लेख करने वाले लगभग प्रत्येक प्रश्न में आता है। साइकस व पाइनस को क्रमशः कोरैलॉइड मूल व कवकमूल से जोड़ना चाहिए, तथा जिंकगो को जीवित जीवाश्म होने से — प्रत्येक वंश अपना एक हुक रखता है।
  4. सिलैजिनेला व सैल्विनिया में विषमबीजाणुता महत्वपूर्ण है क्योंकि उसे माना जाता है:

    1. बीज स्वभाव का पूर्ववर्ती
    2. प्रमाण कि टेरिडोफाइट अनावृतबीजियों से विकसित हुए
    3. पुष्प की उत्पत्ति
    4. संवहन ऊतक की आवश्यकता टालने का उपाय
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — बीज स्वभाव का पूर्ववर्ती

    चूँकि गुरुबीजाणु जनक पर रुका रहता है, मादा युग्मकोद्भिद् और तत्पश्चात् युवा भ्रूण जनक पादप द्वारा संरक्षित व पोषित होकर विकसित होते हैं — वही व्यवस्था जिसे बीज औपचारिक रूप देता है। दूसरा विकल्प विकासीय दिशा उलट देता है, और पुष्प अनुक्रम में बहुत बाद का आवृतबीजी नवाचार है।
  5. सूक्ष्मजीव संवर्धन व जेली बनाने में प्रयुक्त अगार प्राप्त होता है:

    1. जेलिडियम व ग्रैसिलेरिया — लाल शैवाल
    2. लैमिनेरिया व सारगासम — भूरे शैवाल
    3. क्लोरेला व स्पाइरोगाइरा — हरित शैवाल
    4. डायटम
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — जेलिडियम व ग्रैसिलेरिया — लाल शैवाल

    अगार लाल शैवाल उत्पाद है; भूरे शैवाल एल्जिन देते हैं, और इस प्रकरण में इन दोनों को सर्वाधिक बार अदल-बदल दिया जाता है। हरित शैवाल क्लोरेला से प्रोटीन पूरक रूप में जुड़े हैं, और डायटम डायटमी मृदा से — इनमें कोई अगार नहीं है।
  6. वह जीवन-चक्र जिसमें युग्मकोद्भिद् प्रभावी, स्वतंत्रजीवी पीढ़ी हो और युग्मनज एकमात्र द्विगुणित कोशिका हो, कहलाता है:

    1. अगुणितक
    2. द्विगुणितक
    3. अगुणित-द्विगुणितक
    4. आश्रित बीजाणुद्भिद् सहित द्विगुणित-अगुणितक
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — अगुणितक

    यह अधिकांश शैवालों का अगुणितक पैटर्न है: युग्मनज तत्काल अर्धसूत्री विभाजन करता है, अतः कोई बहुकोशिकीय द्विगुणित शरीर कभी नहीं बनता। द्विगुणितक उसका उलटा है और बीजीय पादपों का वर्णन करता है, जबकि अगुणित-द्विगुणितक हेतु दोनों पीढ़ियाँ बहुकोशिकीय होनी चाहिए, जैसे ब्रायोफाइट व टेरिडोफाइट में।
  7. भूरे शैवालों में संचित भोजन तथा कशाभ व्यवस्था क्रमशः हैं:

    1. लैमिनेरिन अथवा मैनिटॉल; दो असमान पार्श्वीय कशाभ
    2. स्टार्च; दो समान शिखरस्थ कशाभ
    3. फ्लोरिडियन स्टार्च; कशाभ अनुपस्थित
    4. ग्लाइकोजन; एक पश्च कशाभ
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — लैमिनेरिन अथवा मैनिटॉल; दो असमान पार्श्वीय कशाभ

    भूरे शैवाल संचित भोजन रूप में लैमिनेरिन अथवा मैनिटॉल तथा दो असमान, पार्श्व में लगे कशाभों से पहचाने जाते हैं। दूसरा विकल्प हरित शैवालों का और तीसरा लाल शैवालों का वर्णन करता है, अतः तीनों भ्रामक विकल्प उसी तालिका के भिन्न भाग के शुद्ध उत्तर हैं।
  8. कौन-सा लक्षण आवृतबीजियों में उपस्थित परंतु अनावृतबीजियों में अनुपस्थित है?

    1. द्विनिषेचन तथा बीज को घेरने वाला फल
    2. बीज
    3. संवहन ऊतक
    4. परागकण
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — द्विनिषेचन तथा बीज को घेरने वाला फल

    दोनों समूहों में बीज, संवहन ऊतक व पराग हैं — वे ही नवाचार थे जिन्होंने बीजीय पादपों को आरंभ में जल से मुक्त किया। जो केवल आवृतबीजी है वह द्विनिषेचन तथा वह अंडाशय है जो पककर फल बनता है; अनावृतबीजी बीजांड नग्न होता है, नाम का अर्थ वही है।